JPH028193Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はロードテストシミユレータに係り、特
に、自動車に搭載されるエンジンの路上走行状態
および排気ガス規制用走行モードをシミユレート
するためのロードテストシミユレータに関する。

エンジン単体のままで路上走行状態および排気
ガス規制用走行モード等を再現するためにロード
テストシミユレータが用いられ、例えば明電時報
1979No.６（通巻第149号）には、そのようなロード
テストシミユレータが記載されている。

第１図は従来のロードテストシミユレータの構
成を示すものである。エンジン１はスロツトル
（TH）１１、クラツチ（Ｃ／Ｌ）１２、トラン
スミツシヨン（Ｔ／Ｍ）１３を有し、トランスミ
ツシヨン１３より突出するシヤフトにはプロペラ
シヤフト２が連結され、ブレーキ３およびフライ
ホイール（Ｆ／Ｗ）４を介して動力計（DY）５
に接続される。スロツトル１１、クラツチ１２、
トランスミツシヨン１３、ブレーキ３の各々はロ
ードテストシミユレータ盤６によつて制御され、
また動力計５は動力計制御盤７によつて制御され
る。ロードテストシミユレータ盤６とスロツトル
１１の間にはスロツトルコントローラ（THコン
トローラ）２１および該コントローラにより駆動
されるスロツトルアクチユエータ（THアクチユ
エータ）２２が接続され、同様に、クラツチ１２
に対してはクラツチコントローラ（Ｃ／Ｌコント
ローラ）２３および該コントローラにより駆動さ
れるクラツチアクチユエータ（Ｃ／Ｌアクチユエ
ータ）２４が接続され、トランスミツシヨン１３
に対してはトランスミツシヨンコントローラ
（Ｔ／Ｍコントローラ）２５および該コントロー
ラにより駆動されるトランスミツシヨンアクチユ
エータ（Ｔ／Ｍアクチユエータ）２６が接続され
る。Ｔ／Ｈアクチユエータ２２はスロツトル開度
を調整し、Ｃ／Ｌアクチユエータ２４はクラツチ
をオン・オフ駆動し、Ｔ／Ｍアクチユエータ２６
はギアシフトを行うもので、いずれもロードテス
トシユミレータ盤６に予め設定されたプログラム
内容により実行される。同様にロードテストシミ
ユレータ盤６とブレーキ３との間にもブレーキコ
ントローラ２７および該コントローラにより駆動
されるブレーキアクチユエータ２８が接続され
る。

ロードテストシミユレータ盤６は、コントロー
ラ２３，２５，２７の各々およびパターンジエネ
レータ６２に路上走行パターンまたは排気ガス規
制用パターンのためのプログラムが設定されてい
るプログラマー６１と、該プログラマーの出力に
基づいて路上走行パターンまたは排気ガス規制用
パターンを発生するパターンジエネレータ６２
と、動力計５のシヤフトの回転数に応じたパルス
信号を出力するパルスピツクアツプ８の出力信号
に基づいてプロペラシヤフトの回転数Nsを出力
する回転数検出器９の出力、実装時を想定して設
定されるタイヤ径、デフ比の各設定器（タイヤ径
設定器６３およびデフ比設定器６４）の出力の
各々に基づいて車速を演算する車速演算装置６５
と、該車速演算装置６５の出力とパターンジエネ
レータ６２の出力とを照合する照合器６６とより
構成される。

一方、動力計制御盤７は、車速演算装置６５よ
り出力される車速信号Svに基づいて該車速に対
応して動力計５が吸収すべき走行抵抗R_rを設定
する走行抵抗設定器７１と、動力計５内に設置さ
れたロードセル５１の出力に基づいてトルク検査
値τを出力するトルク検出器７２と、該トルク検
出器７２の出力信号と前記走行抵抗設定器７１の
出力信号とを照合する照合器７３と、該照合器７
３の出力信号を所定値に増幅する増幅器７４と、
該増幅器７４の出力信号に基づいてゲートパルス
信号を出力するゲートパルスジエネレータ
（GPG）７５と、該GPG７５の出力信号に基づい
て動力計５を駆動するサイリスタ装置７６とより
構成される。

このようにロードテストシミユレータ盤６によ
つてエンジン１を所望のパターンに駆動すると共
にエンジン１が演算された車速において実走行状
態と同一になるように動力計制御盤７により動力
計５を駆動してプロペラシヤフト２の出力を吸収
する（この場合の吸収トルクは車両の走行抵抗と
同一になるように動力計制御盤７によりコントロ
ールされる）。つまり、ロードテストシミユレー
タ盤６は車速制御を行ない、動力計制御盤７は走
行抵抗制御を行なうものである。また、フライホ
イール４では慣性抵抗負荷を付与している。

ところで、かかる装置において、動力計の回転
数を実際に車にエンジンを装着した場合のプロペ
ラシヤフト回転数に合致させるためには、トラン
スミツシヨンをロボツトで操作していた。このよ
うにロボツトでトランスミツシヨンを操作した場
合の欠点は、人の操作に比べトランスミツシヨン
操作に遅れが生じることである。このため排気ガ
ス規制用パターンをシユミレーシヨンした場合に
は、実車においてドライバーが運転する場合より
もトランスミツシヨンの切換え時間が長くなる。
そこでシミユレーシヨンに際しては、切換えによ
る遅れを取り戻すためにスロツトル１１を開けて
指示車速に近づける方法が採用されている。しか
し、このようにしてもドライバーによる操作とに
差が生じる。このような差は、加速時の運転方法
によつて燃費および排気ガス状態が著しく影響を
受けることより明らかな如く、シヤーシーダイナ
モ上でのデータとの相関を無くすることを意味
し、シミユレーシヨンが正しく行なわれないとい
う欠点がある。

特公昭50−12163号公報には、被試験エンジン
の運転モードと各モードにおける負荷トルクを記
憶した運転プログラム指示器、上記運転モードに
応じて上記エンジンのスロツトルを操作するスロ
ツトル操作器、上記記憶された負荷トルクに応じ
たトルクを上記エンジンに与える電動機と発電機
の両方に作用可能な電気動力計を備えたエンジン
性能試験装置が開示されている。この試験装置
は、トランスミツシヨンを操作することなくエン
ジン性能試験を行なうものであるが、エンジン回
転数と負荷トルクをあらかじめ設定されたプログ
ラムに従つてそれぞれ別々に制御するものであ
り、被試験エンジンが実際に発生している回転数
と、与えられる負荷トルクが必ずしも対応してい
なかつた。

本考案の目的は、トランスミツシヨンの切換遅
れを無くし、上記した従来の欠点を解消したロー
ドテストシミユレータを提供するにある。

本考案は、トランスミツシヨンのギアシフト操
作を廃止し、シミユレータのプロペラシヤフト回
転数を実車におけるクランクシヤフト回転数とす
ると共に、この回転数と予め設定したギヤ比設定
値とに基づいて動力計回転数を演算し車速信号
Svを生成し、更に動力計の吸収トルクが実走行
状態のクランク軸トルクと等価になるような演算
を行うクランク軸トルク演算装置を動力計制御盤
に設けたものである。

つまり本装置は上述の如く問題を生じるＴ／Ｍ
によるギヤシフトの代りに、Ｔ／Ｍの作用を計算
により求めて、エンジンに対する実走行状態を再
現させるものである。

第２図は本考案の実施例を示すブロツク図であ
る。第２図においては、第１図に示したと同一部
材であるものには同一符号を付している。

コントローラ６７より予めメモリしてある走行
パターンプログラムに基づいて車速が出力され
る。コントローラ６７の出力信号に基づいてパタ
ーンジエネレータ６２は連続する指示車速を作成
する。この指示車速と車速演算装置６５より出力
される実車速との偏差が照合器６６で求められ
る。照合器６６の出力はＴ／Ｈコントローラ２１
に送出され、Ｔ／Ｈアクチユエータ２２を制御し
スロツトル１１を駆動し、エンジン回転数を変化
させる。一方、クラツチ１２及びブレーキ３の制
御はＣ／Ｌコントローラ２３及びブレーキコント
ローラ２７をコントローラ６７で制御し、以後従
来と同様の制御を行なう。

第２図に示した実施例においては、プロペラシ
ヤフト２はトランスミツシヨンを介してエンジン
１に結合されており、このトランスミツシヨンは
ギヤ比が１に近いギヤ比の位置に固定されてい
る。また、プロペラシヤフト２は動力計５に直結
されていて、両者の回転数は同一となつている。
即ち、プロペラシヤフト２は取付けられて動力計
の回転数を示すパルスピツクアツプ８の出力信号
は、回転数検出器９でトランスミツシヨンによる
増減速分が補正されてクランクシヤフトの回転数
信号に変換されたのちプロペラシヤフト軸回転数
演算装置６８に送出される。プロペラ軸回転数演
算装置６８には更に、予めロー、セカンド、サー
ド、トツプならびにオーバートツプのギヤルシオ
が設定されているＴ／Ｍ（トランスミツシヨン）
比設定器６９の出力信号が送出される。このＴ／
Ｍ比設定器６９はコントローラ６７よりのＴ／Ｍ
位置指令に基づいてギヤ比を選んで出力する。プ
ロペラ軸回転数演算装置６８は回転数検出器９よ
り出力されるクランクシヤフトの回転数をＴ／Ｍ
設定器６９より出力されるギヤ比で除算し、プロ
ペラ軸回転数を算出する。このプロペラ軸回転数
が実車速のプロペラ軸回転数である。このプロペ
ラ軸回転数は車速演算装置６５に送出される。車
速演算装置６５は、タイヤ径設定器６３およびデ
フ比設定器６４の各出力とプロペラ軸回転数とを
乗除して実車速を演算する。このようにして演算
された実車速はパターンジエネレータ６２から出
される指示車速の偏差を照合器６６で求め、この
偏差を０とするようにTHコントローラ２１で制
御し実車速を指示車速と一致させる。

ロードテストシミユレータ６によりシミユレー
トされているエンジン１の出力は、動力計５で吸
収される。この吸収トルクは、車両重量と等価の
慣性抵抗と走行抵抗（ころがり抵抗＋風損抵抗＋
勾配抵抗）とから成り、車両がシヤーシダイナモ
上で走行するのと同一条件を再現できる。ここで
慣性抵抗は、車両重量設定器７７に設定されてい
る車重に、車速演算装置６５より出力される実車
速を電気慣性装置７８内で微分して得られた加速
度に乗算することにより求められる。電気慣性装
置７８で得られた慣性抵抗と実車速に基づいて走
行抵抗設定器７１により演算され出力される走行
抵抗とを加算器７９で加算し実車速における慣性
抵抗と走行抵抗の和として、クランク軸トルク演
算装置８０に送出する。このクランク軸トルク演
算装置８０は、クランク軸のトルクを演算するた
めに設けられるもので、加算器７９の出力とＴ／
Ｍ比設定器６９の各出力信号に基づいて動力計５
の吸収トルクがクランク軸トルクとなるように演
算するものである。このクランク軸トルクは実車
速における慣性抵抗と走行抵抗の和にＴ／Ｍ比の
逆数を乗じさらに所定の定数を乗じて得られるも
ので、この所定の定数はタイヤ径とデフ比を考慮
して決められる。なお、従来は前述した如くプロ
ペラ軸のトルクを吸収していたものである。一
方、動力計５が吸収しているトルクは軸トルク計
１４で検出され、照合器７３によつてクランク軸
トルク演算装置８０の出力信号との偏差が求めら
れ、この偏差に基づいて以後従来と同一の構成に
より動力計５の吸収トルクを制御する。実車速に
対応したクランク軸に加わるトルクを演算し、動
力計５の吸収トルクがその演算したトルクとなる
ように動力計５を制御する。

以上より明らかなように本考案によれば、 １ コントローラ６７の指示に基づきパターンジ
エネレータ６２から指示車速を出力し、回転数
検出器９でクランク軸回転数を計測し、この計
測値をコントローラ６７よりの指示に基づいて
Ｔ／Ｍ比設定器６９から出力されたＴ／Ｍ比で
除してプロペラ軸の回転数をプロペラ軸回転数
演算装置６８で演算し、この回転数とタイヤ径
設定器６３より出力されたタイヤ径とデフ比設
定器６４より出力されたデフ比とから実車速を
車速演算装置６５により演算し、前記指示車速
とこの実車速の差を照合器６６で算出するのが
ロードテストシミユレータ盤６の動作でこの差
を０として実車速を指示車速に一致するように
THコントローラ２１とTHアクチユエータで
スロツトル１１を制御する。

２ 一方、車速演算装置６５よりの実車速を、電
気慣性装置７８は入力して微分し、車両重量設
定器７７より入力した車両重量を乗じて慣性抵
抗を算出し、実車速を入力した走行抵抗設定器
７１より出力する走行抵抗を加算器７９で加算
して実車速の全抵抗を算出し、この全抵抗を
Ｔ／Ｍ比設定器６９から出力されるＴ／Ｍ比で
除して所定の定数を乗じて実車速におけるクラ
ンク軸に加わるクランク軸トルクをクランク軸
トルク演算装置８０で演算し、この演算値と軸
トルク計１４で計測したクランク軸トルク計測
値との差を照合器７３で求め、この計測値をこ
の演算値に一致させるためこの差を０とするよ
うAMP７４，GPG７５，SCR７６により動力
計（DY）５を制御するのが動力計制御盤７の
動作である。

このように本考案によればロードテストシミユ
レータ盤６はコントローラ６７が指令する車速と
なるようにエンジン１を制御し、動力計制御盤７
はそのエンジンが実際に発生している回転数に基
づいて算出される車速のときにクランク軸に生じ
るトルクをクランク軸に加えるので、Ｔ／Ｍによ
り実際にギヤシフトを行なわなくてもＴ／Ｍの作
用を計算により求めてエンジン１に対する実走行
状態を再現することができる。これにより、トラ
ンスミツシヨンのコントローラおよびアクチユエ
ータが不要となり、この結果、Ｔ／Ｍアクチユエ
ータのセツトおよびポジシヨンを記憶する必要が
無くなつた。従つて、作業工数が低減されると共
に、トランスミツシヨンのチエンジミスによる試
験の失敗を無くすことができる。

また、クラツチのオフ時間を任意に設定できる
ため、パターンの指示車速と実車速の差を短縮さ
せることが可能となり、さらに、指示車速でなく
実車速に対応する負荷トルクを加えることが可能
となり、シヤシーダイナモ上でドライバーが実車
を運転するのを同一条件でパターン運転を再現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロードテストシミユレータのブ
ロツク図、第２図は本考案の実施例のブロツク図
である。 １……エンジン、２……プロペラシヤフト、３
……ブレーキ、５……動力計、６……ロードテス
トシミユレータ盤、７……動力計制御盤、８……
パルスピツクアツプ、１１……スロツトル、１２
……クラツチ、１４……軸トルク計、２１……ス
ロツトルコントローラ、２２……スロツトルアク
チユエータ、２３……クラツチコントローラ、２
４……クラツチアクチユエータ、２７……ブレー
キコントローラ、２８……ブレーキアクチユエー
タ、６２……パターンジエネレータ、６３……タ
イヤ径設定器、６４……デフ比設定器、６５……
車速演算装置、６６，７３……照合器、７９……
加算器、６７……コントローラ、６８……プロペ
ラ軸回転数演算装置、６９……Ｔ／Ｍ比設定器、
７１……走行抵抗設定器、７４……増幅器、７５
……ゲートパルスジエネレータ、７６……サイリ
スタ装置、７７……車両重量設定器、７８……電
気慣性装置、８０……クランク軸トルク演算装
置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 スロツトル、クラツチ及びブレーキを予め設定
   したパターンプログラムに基づいて制御すること
   によつてエンジンの出力を可変すると共に、動力
   計によつて実走行状態と同一になるように前記エ
   ンジンの出力を吸収し、実走行状態をエンジンベ
   ンチ上で再現するロードシミユレータにおいて、 クランクシヤフトの回転数を検出する回転数検
   出器と、予め設定されたトランスミツシヨンのギ
   ヤ比を前記プログラムに応じて出力するトランス
   ミツシヨン設定器と、該トランスミツシヨン設定
   器および前記回転数検出器の各出力信号に基づい
   てプロペラシヤフトの回転数を演算するプロペラ
   軸回転数演算装置と、該演算装置の出力信号とタ
   イヤ径設定値およびデフ比設定値とに基づいて実
   車速を演算する車速演算装置と、 前記プログラムに基づく指示車速と前記車速演
   算装置による実車速との偏差を演算し前記スロツ
   トルの制御信号とする比較部と、前記車速演算装
   置の出力信号および車輌重量設定値の各々に基づ
   いて慣性抵抗分を算出する電気慣性装置と、前記
   車速演算装置の出力信号に基づいて走行抵抗設定
   値を演算する走行抵抗設定器と、該電気慣性装置
   による慣性抵抗分と走行抵抗設定値との加算値お
   よび前記トランスミツシヨン設定器の出力信号の
   各々に基づいてクランク軸のトルクを演算するク
   ランク軸トルク演算装置と、前記動力計が吸収す
   るトルクを検出する軸トルク計と、該軸トルク計
   の出力信号と前記クランク軸トルク演算装置の出
   力信号とに基づいて前記動力計を制御する制御部
   とを具備することを特徴とするロードテストシミ
   ユレータ。